DTI（Diffusion Tensor Imaging，扩散张量成像）是磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）的一个重要发展分支，它能够测量活体组织间水分子的扩散特性，根据水分子扩散的各向异性来判断组织纤维的方向性。DTI技术对于脑部白质纤维束的三维形态和结构重建具有重要意义，尤其在神经生理学、神经解剖学和神经外科学等领域有着广泛的应用。例如，它被应用于多发性硬化症、急性脑梗塞的超早期诊断以及某些脑肿瘤的诊断和治疗。
然而，与传统的医学图像数据不同，DTI图像数据是一种复杂的扩散张量数据场，每个体素代表一个对称且正定的二阶张量矩阵。这一特性使得传统的医学图像处理方法和软件无法满足DTI图像的处理和可视化需求。为了解决这一问题，研究者们开发了专门的DTI图像处理软件系统，如GraceDTI系统。
GraceDTI系统是一个集成化的软件，它实现了扩散张量图像的估计重建、DTI参数图像的计算、张量场的可视化、纤维跟踪和可视化等完整的DTI图像处理和分析功能。该系统的目的是提供一个用于临床DTI诊断的辅助工具，并为DTI图像处理的研究提供一个平台。
在实际应用中，GraceDTI系统能够帮助临床医生对脑部白质的内部结构进行详细分析，从而提高疾病诊断的准确性和治疗的精确度。此外，由于DTI技术在脑科学研究中的重要性，GraceDTI系统还能够为科研人员提供进行基础和应用研究的新工具。
GraceDTI系统的功能丰富，它支持从原始扩散加权图像（Diffusion Weighted Images，DWIs）到最终的张量场和纤维追踪结果的一系列处理流程。具体来讲，该系统首先进行张量估计，对扩散加权图像中的扩散过程进行数学建模，然后计算DTI参数图像，这些参数包括表观扩散系数（Apparent Diffusion Coefficient，ADC）、分数各向异性（Fractional Anisotropy，FA）等，它们可以提供关于组织结构的不同方面的信息。此外，张量场可视化功能使得研究者可以直观地观察到张量的方向和大小，而纤维跟踪与可视化则允许从复杂的张量场中提取出白质纤维的路径，并以可视化形式展现。
GraceDTI系统的出现，不仅为临床医生提供了辅助诊断工具，更为磁共振图像处理的研究人员提供了一个强有力的平台，这标志着DTI技术在临床应用和医学研究领域迈出了重要一步。随着高场MRI扫描仪的普及和DTI技术的不断进步，我们可以预见，像GraceDTI这样的系统将会在未来的医学成像研究和临床实践中发挥越来越重要的作用。
